vertedero en estructuras hidráulicas de tierra

Diseño Hidrotécnico de micro presa para control de avenida en Quebrada el Zapote, Estelí











5.9 Transito de Avenida en Embalse
Él tránsito de avenidas en embalses es un procedimiento que sirve para determinar el hidrograma de salida de una presa, dado una hidrograma de entrada. Uno de los propósitos de este cálculo es conocer la evolución de los niveles en el Embalse y de los gastos de salida por la obra de excedencia, para saber si la operación de vertedero es adecuada y así, al presentarse una avenida máxima extraordinaria no se ponga en riesgo la presa, bienes materiales o vidas humanas aguas abajo. Además de proporcionar el dimensionamiento de las obras de excedencia.
5.9.1 Transito de Hidrograma en el Reservorio en HEC-HMS
La modelación y parámetros de la cuenca El zapote para el tránsito de la cuenca modelados anteriormente, se utilizan para el cálculo del tránsito del hidrograma de entrada y salida del reservorio generado por el HEC-HMS. La diferencia de caudales de entrada y salida de la laguna para el mismo tiempo se atribuye a la capacidad de embalse del reservorio, lo cual es particularmente importante porque disminuye el peligro potencial de eventos extremos. El tránsito de avenida en el reservorio, se calculó a través de del método de OutFlow Estructure (Estructura de flujo saliente), con la condición inicial de un Elevación, que corresponde a la cota inicial de la estructura.



Para transitar el hidrograma de entrada y salida del reservorio, el sistema requiere datos referentes a la relación Altura - Área – Almacenamiento del reservorio. Datos Obtenidos del cálculo de la curva Elevación-Volumen calculados en la sección anterior y modelación de caudal máximo en HEC-RAS, mostrado en la siguiente gráfica.

Al Evaluar la estructura en base al método de almacenamiento Storage Method ="Área-Elevacion" es necesario una curva de elevación de descarga, creando una tabla de datos en forma manual ( Insertando tabla con respectivos valores en " Paired data manager") correspondientes a las elevaviones y sus áreas obtenidas a través de la topografía. Con esto ya aplicado el programa puede transforma automáticamente la curva de elevacion de la zona en una curva de elevacion de almacenamiento, despues de enrutada la curva de de almacenamiento y descarga, el programa calcula el área de superficie de elevacion para cada paso de tiempo.

Altura-Área



Además de una curva de Elevacion-Área, es necesario una Curva de Elevacion-Caudal, para definir las características del almacenamiento del embalse, Ademas se utiliza en la evaluación del comportamiento del "outlet control" o Drenaje de fondo

Elevación-Caudal


























Con la selección del método de análisis del reservorio, y dada las condiciones iniciales, es necesaria la introducción de las estructuras complementarias como es el vertedero y desagua de fondo, con los datos obtenidos del modelamiento de las estructuras en HEC RAS. El aliviadero de superficie Se fija la altura (Cota correspondiente a la altura del aliviadero) Elevation: 957.4 m, su longitud length= 25 m y el coeficiente de desagüe valor de 1.2.


En el desagüe de fondo se fija el método de análisis, la dirección, el método de solución, la forma de este, sus características, longitud, diámetro, coeficiente de Manning y la altura del centro geométrico del orificio. En este caso se soluciona a través del método de análisis de una alcantarilla circular de concreto con protección longitudinal de grava.

Con cada uno de los elementos del embalse listo se prosigue a la simulación del tránsito en el embalse mostrándose como resultados.
Figura 26 Transito de Avenida en Embalse, para cuenca EL Zapote.
A continuación se muestra un cuadro resumen del tránsito de hidrograma entrada y salida del reservorio.














Conclusiones Opcion 1

Al aumentar la longitud del vertedero se crea una abertura mayor en la estructura, haciendo que la amortiguación de la estructura sea menor a la desea. En todo caso seria reducir la longitud del vertedor, para aumentar la capacidad de amortiguamiento de la estructura.
Hacimos una iteración con una longitud menor=14m, (menor de los 18m primeramente propuesto y que los 25 de la evaluación de la opción 1), para comprobrar la conclucion de que el aumentar la longitud del vertedero genera menos amortiguamiento, aunque con diferencias minimas.




ANÁLISIS OPCION 2; Subir el Nivel de la cresta a 958 o 959 (L=25)

Paso 1

Aumento de longitud de vertedero L=25 y Aumento en el nivel de cresta de vertedero H=959msnm

Paso 2

Se conserva datos de desague de fondo







Resultados.






CONCLUCION OPCION 2

Con el aumento de la longitud de vertedero y la altura no se le logra aumento en el amortiguamiento deseado. Aumentando la altura y disminuyendo la longitud ddel vertedor se produce un amortiguamiento mas considerable.
Iteracion con disminución de longitud y aumento de altura Longitud vertedor = 12m altura= 959msnm










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